剑指offer之快速排序

1 快速排序

通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列

 
2 分析思路

很明显,先是用到了 partition算法思想(前面的博客提到了),然后再把原始数据分成几部分然后递归同样用partition算法处理

 
3 代码实现
1) 代码实现方式1

    #include <iostream>
    #include <vector>
     
    using namespace std;
     
    /*
     *交换函数
     */
    void swap(int* a, int* b)
    {
        int temp = *a;
        *a = *b;
        *b = temp;
    }
     
    /*
     * 打印vector
     */
    void printVector(vector<int> v)
    {
        for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
        {
            std::cout << v[i] << "\t";
        }
        std::cout << std::endl;
    }
     
    /*
     *partition算法 记得如果这里是C++我们传递的是vector类型,我们记得要加引用,
     *不然改变不了数据,这里和java传递ArrayList不一样,ArrayList作为参数可以改变集合里面的值,
     *所以C++如果函数传递非基本数据类型,一半都是带引用的
     */
    int partitionOne(vector<int>& vector, int start, int end)
    {
        if (start > end)
        {
            std::cout << "vector is empty or start > end" << std::endl;
            return -1;
        }
        int pivot = vector[start];
        while (start < end)
        {
            //我们先从尾巴开始
            while (start < end && pivot <= vector[end])
            {
                --end;
            }
            //这里用的数组赋值,而不是直接用swap交换函数,那么下面的2步也是用数组赋值,而不是用swap交换函数
            vector[start] = vector[end];
            while (start < end && pivot >= vector[start])
            {
                ++start;
            }
            vector[end] = vector[start];
            
        }
        vector[start] = pivot;
        printVector(vector);
        return start;
    }
     
     
    /*
     *partition算法, 这里只不过增加了2个变量i和j
     *,
     */
    int partitionTwo(vector<int>& vector, int start, int end)
    {
        if (start > end)
        {
            return -1;
        }
        int i = start;
        int j = end;
        int pivot = vector[start];
        while (i < j)
        {
            //我们先从尾巴开始
            while (i < j && pivot <= vector[j])
            {
                --j;
            }
            //这里用的数组赋值,而不是直接用swap交换函数,那么下面的2步也是用数组赋值,而不是用swap交换函数
            vector[i] = vector[j];
            while (i < j && pivot >= vector[i])
            {
                ++i;
            }
            vector[j] = vector[i];
        }
        vector[i] = pivot;
        printVector(vector);
        // quickSort1(vector, start, i - 1);/*最后用同样的方式对分出来的左边的小组进行同上的做法*/
        // quickSort1(vector, i + 1, end);
        return i;
    }
     
    /*
     *partition算法, 这里只不过增加了2个变量i和j,然后使用了交换函数swap
     *,
     */
    int partitionThree(vector<int>& vector, int start, int end)
    {
        if (start > end)
        {
            return -1;
        }
        int i = start;
        int j = end;
        int pivot = vector[start];
        while (i < j)
        {
            //我们先从尾巴开始
            while (i < j && pivot <= vector[j])
            {
                --j;
            }
            while (i < j && pivot >= vector[i])
            {
                ++i;
            }
            //这里用的shiswap交换函数,那么下面的是是也是swap交换函数
            swap(vector[i], vector[j]);
        }
        swap(vector[i], vector[start]);
        printVector(vector);
        return i;
    }
     
    /**
     *快速排序 调用第一个partitionOne
     */
    void quickSortOne(vector<int>& vector, int start, int end)
    {
        if (vector.size() < 0 || start > end)
            return;
        int index = partitionOne(vector, start, end);
        quickSortOne(vector, start, index - 1);
        quickSortOne(vector, index + 1, end);
    }
     
    /**
     *快速排序 调用第二个partitionTwo
     */
    void quickSortTwo(vector<int>& vector, int start, int end)
    {
        if (vector.size() < 0 || start > end)
            return;
        int index = partitionTwo(vector, start, end);
        quickSortTwo(vector, start, index - 1);
        quickSortTwo(vector, index + 1, end);
    }
     
     
    /**
     *快速排序 调用第三个partitionThree
     */
    void quickSortThree(vector<int>& vector, int start, int end)
    {
        if (vector.size() < 0 || start > end)
            return;
        int index = partitionThree(vector, start, end);
        quickSortThree(vector, start, index - 1);
        quickSortThree(vector, index + 1, end);
    }
     
    int main()
    {
        vector<int> v1;
        //[5,9,2,1,4,7,5,8,3,6]
        v1.push_back(5);
        v1.push_back(9);
        v1.push_back(2);
        v1.push_back(1);
        v1.push_back(4);
        v1.push_back(7);
        v1.push_back(5);
        v1.push_back(8);
        v1.push_back(3);
        v1.push_back(6);
     
        std::cout << "old data print " << std::endl;
        printVector(v1);
     
        quickSortOne(v1, 0, v1.size() - 1);
        // quickSortTwo(v1, 0, v1.size() - 1);
        // quickSortThree(v1, 0, v1.size() - 1);
     
        std::cout << "after partitionOne" << std::endl;
        printVector(v1);
     
        return 0;
    }

运行结果如下

    old data print
    5    9    2    1    4    7    5    8    3    6   
    3    4    2    1    5    7    5    8    9    6   
    1    2    3    4    5    7    5    8    9    6   
    1    2    3    4    5    7    5    8    9    6   
    1    2    3    4    5    7    5    8    9    6   
    1    2    3    4    5    7    5    8    9    6   
    1    2    3    4    5    6    5    7    9    8   
    1    2    3    4    5    5    6    7    9    8   
    1    2    3    4    5    5    6    7    9    8   
    1    2    3    4    5    5    6    7    8    9   
    1    2    3    4    5    5    6    7    8    9   
    after partitionOne
    1    2    3    4    5    5    6    7    8    9   
    

上面我们写了3个parition函数,我们调用quickSortOne(v1, 0, v1.size() - 1)或者quickSortTwo(v1, 0, v1.size() - 1)或者quickSortThree(v1, 0, v1.size() - 1)其中的的一个,结果都是一样。

 

 




作者:chen.yu
深信服三年半工作经验,目前就职游戏厂商,希望能和大家交流和学习,
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